IV. Электромагнитная индукция.
Явление электромагнитной индукции
ЭДС индукции в движущихся проводниках. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Дифференциальная формулировка закона электромагнитом индукции Фарадея. Вихревое электрическое поле. Принцип действия динамомашины и электромотора. Индукционный ускоритель электронов (бетатрон).
Взаимоиндукция и самоиндукция
Индуктивность. Явление самоиндукции. Взаимная индукция. Переходные процессы в цепи с индуктивностью. Коэффициент взаимоиндукции.
Магнитная энергия
Магнитная энергия одиночного контура и 2-х связанных контуров. Плотность энергии магнитного поля.. Энергия магнитного поля при наличии магнетиков. Энергия магнетика во внешнем магнитном поле.
Силы в магнитном поле. Объемные силы, действующие на несжимаемые магнетики. Вычисление сил из выражения для энергии.
V. Квазистационарные токи.
Цепи квазистационарного переменного тока. Цепь с источником переменных сторонних ЭДС, сопротивлением, емкостью, и индуктивностью. Метод векторных диаграмм и комплексных амплитуд. Расчет магнитных цепей. Работа и мощность переменного тока. Вращающееся магнитное поле. Принцип работы синхронных и асинхронных двигателей. Согласование нагрузки с генератором. Токи Фуко. Резонансы в цепи переменного тока. Цепи с учетом взаимной индукции. Трансформаторы. Векторные диаграммы простейших случаев работы трансформатора. Основные сведения о трехфазном токе. Соединение звездой и треугольником.
Скин-эффект и его использование в технике. Фильтры низких и высоких частот,основные характеристики и физические принципы их реализации.
VI. Уравнения Максвелла. Электромагнитные волны
Электромагнитное поле в вакууме
Ток смещения. Система уравнений Максвелла, физический смысл отдельных уравнений. Граничные условия. Материальные уравнения.
Закон сохранения энергии для электромагнитного поля. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Плотность потока электромагнитной энергии. Вектор Умова - Пойтинга. Движение электромагнитной энергии вдоль линий передач. Колебательный контур, свободные и вынужденные электрические колебания.
Основные сведения об излучении электромагнитных волн. Плоские электромагнитные волны и их свойства. Применения электромагнитных волн.
Электромагнитные поля в движущихся средах.
VII.Электропроводность.
Классическая теория электропроводности и ее затруднения. Объяснение законов Ома, Джоуля-Ленца, Видемана-Франца на основе классической электронной теории. Зависимость электропроводимости от температуры, явление сверхпроводимости.
Электрический ток в электролитах, в плазме. Механизм электропроводности электролитов. Зависимость их электропроводимости от температуры. Электролиз. Законы Фарадея. Электропроводность газов. Основные типы газового разряда. Плазменное состояние вещества. Термоэлектронная эмиссия.
Понятие о зонной теории твердых тел. Расщепление энергетических уровней и образование зон. Энергетические зоны металлов, полупроводников и изоляторов. Собственная проводимость полупроводников. Примесная (электронная и дырочная) проводимость. Доноры и акцепторы. Температурная зависимость проводимости полупроводников.
VIII. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ В КОНТАКТАХ
Контактные явления. Законы Вольта. Контактная разность потенциалов. Выпрямляющее действие полупроводникового контакта. Полупроводниковый диод и транзистор. Понятие о микроэлектронике.
Термоэлектродвижущая сила, эффект Пельтье и эффект Томсона.
ЛИТЕРАТУРА ПО КУРСУ "ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ"
Основная литература
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.3. Электричество. М.: Наука, 1983.
Парселл Э. Берклеевский курс физики. Т.2. Электричество и магнетизм. М.: Наука, 1983, 1975.
Фейнман Р. и др. Фейнмановские лекции по физике. Вып. 5, 6. М.: Мир, 1977
Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. М.: Высшая школа, 1983.
Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 2. М.: Наука, 1988.
Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1985.
Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука, 1989.